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揭秘自然界中的隐形盾牌:细菌如何用Hachiman系统抵御噬菌体侵袭

 生科人李想

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细菌广泛存在于自然界,包括极端环境。多细胞生物进化出免疫模式识别受体来应对细菌。细菌也会面临噬菌体的侵袭,人们好奇细菌是否也进化出类似于真核生物的免疫系统来防御噬菌体。

2024年10月11日,CRISPR基因编辑先驱、2020年诺贝尔化学奖得主、加州大学伯克利分校的 Jennifer Doudna 教授团队在 Cell 期刊发表了题为:Genome integrity sensing by the broad-spectrum Hachiman antiphage defense complex 的研究论文。

该研究发现,原核生物存在一种名为Hachiman的广谱抗噬菌体防御系统。Hachiman与古菌和真核生物的DNA解旋酶同源,通过不加区分的DNA降解抑制噬菌体复制。在没有噬菌体的情况下,Hachiman能感知基因组的完整性,并对异常的DNA状态作出反应。此外,Hachiman解旋酶与真核生物和古菌中的酶之间的系统发育相似性表明,在生命的各域中Hachiman解旋酶与其他重要解旋酶之间具有深层的功能相似性。

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